Mit einer Leitspindel ausgerüstete Gewinde-Erzeugungsmaschine Die Erfindung richtet sich auf eine mit einer Leit- spindel ausgerüstete Gewinde-Erzeugungsmaschine, die für den schnellen Rücklauf des Werkstückschlit tens einen regelbaren Eilgang der Werkstückspindel besitzt, welche durch Wechselräder mit der Leitspin- del in Verbindung steht, die den Rücklauf des Werk stückschlittens bewirkt.
Bei solchen Gewinde-Erzeugungsmaschinen hat man, wenn das Werkzeug die Gewindelänge des Werkstückes im Arbeitsgang durchlaufen hat und dann ausser Schnitt gebracht wurde, den Werkstück schlitten im Eilgang in die Ausgangsstellung zurück geführt. Da der Werkstückschlitten aber von der Leit- spindel bewegt wird, welche ihrerseits durch Wechsel räder mit der Werkstückspindel verbunden ist, ändert sich mit der zu erzeugenden Steigung auch das Dreh zahlenverhältnis zwischen Leitspindel und Werkstück spindel. Man erreicht also auch bei konstanter Eil- gang-Drehzahl der Werkstückspindel keinen konstan ten Eilgang des Werkstückschlittens, wie er im Ideal falle erwünscht wäre.
Vielmehr wird dessen Ge schwindigkeit einmal zu niedrig und ein andermal unzulässig hoch sein. Man kann aber auch nicht durch eine Einzahnkupplung die Wechselräder von der Leit- spindel abkuppeln und diese für den Rücklauf mit konstanter Geschwindigkeit antreiben, weil man sonst nach beendetem Rücklauf in den meisten Fällen nicht wieder richtig in den Gewindegang hineinkommt. Dieses ist nur möglich, wenn die zu erzeugende Stei gung ganzzahlig in die Leitspindelsteigung aufgeht oder ein ganzzahliges Vielfaches von ihr ist.
Es sind Gewinde-Erzeugungsmaschinen bekannt, bei denen man der Werkstückspindel eine konstante Eilgangdrehzahl gibt, welche so bemessen ist, dass selbst bei der grössten vorgesehenen Steigung die maximale Tischgeschwindigkeit nicht überschritten wird und begnügt sich dann bei kleineren Steigungen mit entsprechend kleineren Tisch-Rücklaufgeschwin digkeiten, so dass also die Leitspindel keine konstante Eilgang-Drehzahl besitzt.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nach teile und gestattet es dagegen, immer mit der höchst zulässigen Rücklaufgeschwindigkeit, den Werkstück schlitten in die Ausgangsstellung zurückzuführen, ohne den Eingriff der zwischen Werkstückspindel und Leitspindel aufgesteckten Wechselräder auch nur zeit weilig lösen zu müssen und bietet ausserdem die Sicherheit, dass die Rücklaufgeschwindigkeit bei ver sehentlicher Falscheinstellung nicht überschritten wer den kann, wodurch die Maschine vor Schaden be wahrt bleibt.
Nach der Erfindung geschieht dies dadurch, dass für die Einstellung der Drehzahl der Werkstückspin del zwei voneinander unabhängige Einstellorgane die nen, welche die Arbeitsgang-Drehzahl und die Eil- gang-Drehzahl der Werkstückspindel bestimmen und von denen jeweils eines wahlweise als Einstellorgan für den Werkstückspindelmotor einschaltbar ist, wäh rend das andere Einstellorgan ausgeschaltet ist, und dass das Einstellorgan für die Eilgang-Drehzahl der Werkstückspindel Schaltstellungen, die den zu erzeu genden Gewindesteigungen entsprechen, aufweist, die der Werkstückspindel Eilgang-Drehzahlen geben,
die bei allen den zu erzeugenden Steigungen entsprechen den Übersetzungsverhältnissen der Wechselräder der Leitspindel eine etwa konstante höchstzulässige Rück lauf-Drehzahl und damit dem Werkstückschlitten eine etwa konstante höchstzulässige Rücklaufgeschwindi- keit, unabhängig von der eingestellten Arbeitsgang- Drehzahl, erteilen, wobei die zulässige Rücklauf- Drehzahl bei Fehlschaltungen von einem mit der Leitspindel verbundenen Fliehkraftschalter überwacht wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeich nungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 das Getriebeschema einer Gewinde-Erzeu gungsmaschine, Fig. 2 ein Schaltschema, Fig. 3 die Anordnung der Reglergriffe und die Skala des Eilgangreglers, Fig. 4 den Anbau des Fliehkraftschalters an die Leitspindel.
In einem Werkstückträger 1, der als Schleifschlit ten einer Gewindeschleifmaschine gedacht ist, ist eine Leitspindel 2 gelagert, die in einer mit dem Maschi nengestell 3 fest verbundenen Mutter 4 schraubt. Da durch werden der Werkstückträger 1 und die Leit- spindel 2 miteinander axial verschoben. Zwischen der von einem Regelmotor 5 über das Getriebe 6 an getriebenen Werkstückspindel 7 und der Leitspindel 2 sind die Wechselräder 8 angeordnet, durch die das Verhältnis der Drehzahlen zwischen Werkstückspin del und Leitspindel je nach der zu erzeugenden Stei gung einstellbar ist. Die Wechselräder 8 müssen, wenn ein Gewinde mit anderer Steigung geschnitten werden soll, durch entsprechende Wechselräder er setzt werden.
Das Getriebe 6 hat zwei Abtriebswellen 9 und 9', von denen die Welle 9 auf die Schnecke 10 und das Schneckenrad 11 der elektromagnetischen Arbeitsgangkupplung 12 und die Welle 9' über Kegel räder 13 und Stirnräder 14, 15 auf die elektromagne tische Eilgangkupplung 16 und deren gemeinsame Abtriebswelle 17 arbeiten. Die Welle 17 wird beim Einschalten der Kupplung 12 mit der Welle 9 und beim Einschalten der Kupplung 16 mit der Welle 9' des Getriebes 6 gekuppelt. Auf der Welle 17 sind die Schnecke 18 und auf der Werkstückspindel 7 das Schneckenrad 19 befestigt, die miteinander in Ein griff stehen, so dass die Werkstückspindel je nach der Einschaltung der Kupplungen bei gleicher Motor drehzahl langsamer oder schneller angetrieben wird. Die Werkstückspindel treibt über die Stirnräder 20, 21 auf die Welle 22 der Wechselräder B.
Der Motor 5 für den Antrieb der Werkstückspin del 7 ist etwa im Bereich 1 : 4 regelbar und hier als Gleichstrommotor mit Feldregelung ausgebildet. Am Maschinengestell 3 ist das Reglerschild 23 angeord net, das links den Drehgriff 24 für den dahinter an geordneten Schieberwiderstand 25 für die Einstellung der Drehzahl des Motors 5 und damit der Arbeits gangdrehzahl der Werkstückspindel 7 und rechts den Drehgriff 26 für den dahinter angeordneten Schieber widerstand 27 trägt, mit welchem die Eilgang-Dreh- zahl der Werkstückspindel in Abhängigkeit von der erzeugten Gewindesteigung durch Einstellen der Drehzahl des Motors 5 einstellbar ist, und zwar unab hängig von der Arbeitsgang-Drehzahl.
In der Mitte des Reglerschildes befindet sich das Tachometer 28, das die Drehzahl der Werkstückspindel in Umdrehun gen pro Minute anzeigt. Ausserdem sind an dem Reglerschild Drucktasten für drei Schalter angeord net, nämlich links vom Tachometer die Drucktaste 29 zur Einschaltung des Arbeitsganges, rechts vom Tachometer die Drucktaste 30 zur Einschaltung des Eilganges für die Rücklaufbewegung des Tisches, und ausserdem noch die Drucktaste 31 zur Ausschaltung des Antriebsmotors 5.
Mit der Leitspindel 2 ist der Fliehkraftschalter 32 durch die Kupplung 33 verbunden, dessen Einzelhei ten in der Fig. 4 dargestellt sind.
Der Drehgriff 26 des Eilgangreglers 27 besitzt die Skala 34, die, wie es die Fig. 3 zeigt, Schaltstellungen für die verschiedenen zu erzeugenden Gewindestei gungen aufweist. In dem gezeichneten Ausführungs beispiel enthält der äussere Skalenring zwölf Schalt stellungen für Gewindesteigungen von 1 bis 12 mm. In dem inneren Skalenring sind die zugehörigen Dreh zahlen der Werkstückspindel 7 von 60 bis 15 U./min. angegeben, die an dem Tachometer ablesbar sind. Diese Drehzahlen entsprechen einer etwa konstanten höchstzulässigen Eilgang-Rücklauf-Drehzahl der Leit- spindel 2 über den gesamten Einstellbereich, die etwa einer konstanten höchstzulässigen Rücklauftisch geschwindigkeit von 2 m pro Minute entspricht.
In der Fig. 4 ist der Fliehkraftschalter 32 im ein zelnen dargestellt. Die Leitspindel 2 ist in dem hin teren Leitspindellager 35 gelagert. Die Kupplung 33 ist als Mitnehmerkupplung ausgebildet. Zu diesem Zweck hat die Leitspindel den Schlitz 36, in welchem der Stift 37 des Mitnehmers 38 eingreift, der auf der Welle 39 sitzt und diese mit der Drehzahl der Leit- spindel mitnimmt. Auf der Welle 39 sitzt das Zahn rad 40 und auf der Welle 41, die im Gehäuse 42 gelagert ist, das Zahnrad 43. Das auf derselben Welle 41 sitzende grössere Zahnrad 44 steht in Ein griff mit dem kleineren Zahnrad 45, das auf der Welle 46 sitzt, die somit gegenüber der Welle 39 ins Schnelle angetrieben wird, um den Fliehkraftschalter 32 empfindlicher zu machen.
Auf dem Flansch 47, der mit dem Gehäusedeckel 48 des Schaltergehäuses verbunden ist, befinden sich zwei halbschalenförmige Kontaktbleche 49 und 50, deren Abstand voneinander mit 51 bezeichnet ist. Der Fliehkraftschalter weist eine Drehscheibe 52 auf, die mit der Welle 46 in Verbindung steht. An der Drehscheibe 52 sitzen drei Halter 53, an denen die Hebel 54 aus elektrisch leitendem Material schwenk bar gelagert sind, welche an ihren Enden die drei Bürsten 55 und ausserdem noch Gewichte 56 tragen. Eine rings um die drei Bürstenhalter gelegte Schrau benfeder 57 stellt den erforderlichen Anpressdruck her, gegen den die Zentrifugalkraft wirksam ist.
Die als einarmige Hebel ausgebildeten Bürstenhalter 54 und damit die in ihnen befestigten Kohlebürsten sind über den Kontaktring 58 durch angelötete Litzen 59 elektrisch leitend verbunden. Die Dreierteilung der Bürsten und die Zweierteilung der Kontaktsegmente geben in jeder Stellung eine elektrisch leitende Ver bindung, solange die Bürsten aufliegen. Diese Flieh kraftschalter sind an sich bekannt und handelsüblich.
Die Einstellorgane 25 und 27 liegen in parallelen Leitungen 60 und 61 in dem Stromkreis der Feld wicklung 62 des Gleichstromregelmotors 5, der über das Schaltschütz 63 für den Arbeitsgang und über das Schaltschütz 64 für den Eilgang durch Nieder drücken der Druckknöpfe 29 bzw. 30 einschaltbar ist. Zu dem Schaltschütz 63 gehören alle auf der gestri chelten Linie 63a liegenden Kontakte. Zu dem Schaltschütz 64 gehören alle auf der gestrichelten Linie 64a liegenden Kontakte. Ausserdem sind der Drucktaste 29 zwei Kontakte 291 und 29-, die auf der gestrichelten Linie 29a liegen, und der Drucktaste 30 zwei Kontakte 301 und 302, die auf der gestrichel ten Linie 30a liegen, zugeordnet.
Der Fliehkraftschal ter 32 ist vereinfacht dargestellt.
Beim Drücken der Arbeitsgangtaste 29 wird der Kontakt 291 geschlossen und der Kontakt 292 ge öffnet. Dadurch wird das Schaltschütz 63 für den Arbeitsgang eingeschaltet und die auf der gestrichel ten Linie 63a liegenden Kontakte betätigt. Der Kon takt 631 wird geöffnet und damit das Eilgangschütz 64 abgeschaltet. Der Kontakt 632 wird geschlossen und dadurch ein Haltestromkreis, der den Kontakt 291 überbrückt, für das Relais 63 aufgebaut. Der Kontakt 633 wird geöffnet, so dass das Eilgangeinstell- organ 27 aus der Leitung 61 abgeschaltet ist. Bestim mend für die Drehzahl des Regelmotors ist somit lediglich das Arbeitsgang-Einstellorgan 25.
Die Kon takte 634, 635 und 63E werden geschlossen und schal ten den Regelmotor ein, dessen Feldwicklung 62 und Feldregler 25 über die geschlossenen Kontakte<B>636</B> und 643 an Spannung liegen. Wenn der Druckknopf 31 betätigt wird, wird der Haltestromkreis zwischen den an Wechselspannung liegenden Steuerleitungen I und II unterbrochen. Der Haltekontakt 632 und das Schaltschütz 63 fallen ab. Wird nun der Eilgang- druckknopf 30 gedrückt, wird der Kontakt 301 geöff net und der Kontakt 302 geschlossen, und das Schalt schütz 64 zieht an und unterbricht durch Öffnen des Kontaktes 641 den Stromkreis für das Schaltschütz 63. Gleichzeitig wird der Kontakt 642 für den Haltestrom kreis des Relais 64 geschlossen.
Der Kontakt 643, der in der Leitung 60 des Arbeitsgangeinstellorgans 25 liegt, wird geöffnet, so dass allein bestimmend für die Drehzahl des Regelmotors des Eilgangeinstellorgans 27 ist. Ausserdem werden die Kontakte 644, 645 und 646 geschlossen, die dadurch den Regelmotor mit der in Abhängigkeit von der Gewindesteigung eingestell ten Eilgangdrehzahl einschalten, die für den Schalt bereich des Einstellorgans 27 unabhängig von der ein gestellten Arbeitsgangdrehzahl etwa konstant ist.
Sollte durch ein Versehen das Organ 27 an dem Drehgriff 26 auf eine kleinere Gewindesteigung als die augenblicklich erzeugte eingestellt sein, so würde die Leitspindel eine zu hohe Drehzahl erhalten, die höher liegt als die etwa konstante Rücklaufdrehzahl, so dass dann der auf diese konstante Drehzahl eingestellte Fliehkraftschalter 32 wirksam wird und durch die grössere Zentrifugalkraft die Kontaktbürsten von den Kontaktsegmenten abhebt und dadurch den Strom kreis für das Eilgangschaltschütz 64 unterbricht und dadurch den Antriebsmotor 5 sofort stillsetzt.
Bei Inbetriebsetzung der Maschine wird die erfor- derliche Arbeitsdrehzahl der Werkstückspindel 7 durch entsprechende Einstellung des Drehgriffes 24 des Organs 25 eingestellt, welcher den Werkstück- spindehnotor 5 schneller oder langsamer laufen lässt. Die Drehzahl kann am Tachometer 28 abgelesen wer den. Es sei zum Beispiel ein Gewinde von 9 mm Stei gung zu erzeugen. Dann wird der Drehgriff 24 auf die Tourenzahl von 19 eingestellt.
Ausserdem wird bei Inbetriebsetzung der Ma schine das Organ 27 durch entsprechende Einstel- lung des Drehgriffes 26 auf die vorher durch die Wechselräder 8 eingestellte Gewindesteigung einge stellt.
Nach diesen beiden Einstellorganeinstellungen wird die Drucktaste 29 zur Einschaltung des Arbeits ganges gedrückt. Der jetzt ablaufende Arbeitsgang für das Schleifen des Gewindes wird wie üblich durch Betätigung eines Endkontaktes stillgesetzt, die Schleif scheibe fährt zurück und der Werkstückschlitten steht. Dann drückt die Bedienungsperson die Drucktaste 30 und schaltet die Rücklaufbewegung des Werkstück schlittens im Eilgang ein, dadurch, dass das Eilgang- schütz 64 anspricht und die Feldwicklung 62 über die Kontakte 644 und 645 umpolt und über den abgefal lenen Kontakt 633 das Eilgangeinstellorgan 27 in den Stromkreis der Feldwicklung 62 einschaltet.
Diese Eil- rücklaufbewegung wird wiederum durch einen End- kontakt unterbrochen.
Die Einstellung der beiden Organe 25 und 27 bleibt unverändert, solange ein Gewinde ein und der selben Steigung unter sonst gleichen Voraussetzungen erzeugt werden soll.
Die Einstellung des Organs 25 für die Werkstück spindel-Arbeitsgang-Drehzahl erfolgt nach gegebenen Richtwerten, die insbesondere vom Werkstoff, von der Schleifscheibe und vom Werkstückdurchmesser abhängen. Die Einstellung des Organs 27 für die Werkstückspindel-Eilgang-Drehzahl erfolgt immer nach der zu schleifenden Gewindesteigung, wobei die Leitspindel eine etwa konstante, höchstzulässige Rücklaufdrehzahl aufweist.
Bei einer Fehleinstellung des Drehgriffes 26 des Organs 27, die dann vorkommen könnte, wenn eine andere Gewindesteigung erzeugt werden soll, und der Griff 26 nicht neu eingestellt würde, würde der Flieh kraftschalter dann ansprechen, wenn die Leitspindel eine gegenüber der bei richtiger Einstellung etwa kon stanten Rücklaufdrehzahl höhere Drehzahl erhält, wenn also beispielsweise Wechselräder für eine Ge windesteigung von 10 mm aufgesteckt wären, der Drehgriff 26 aber beispielsweise auf 5 mm Gewinde steigung stehen würde.